20.2: Органи і структури дихальної системи
- Page ID
- 68395
До кінця цього розділу ви зможете:
- Перерахуйте структури, що входять до складу дихальної системи
- Порівняйте і порівняйте гістологію і функції провідної зони і дихальної зони
Основні органи дихальної системи функціонують насамперед для забезпечення киснем тканин організму для клітинного дихання, видалення відходів вуглекислого газу та сприяння підтримці кислотно-лужного балансу. Частини дихальної системи також використовуються для нежиттєво важливих функцій, таких як відчуття запахів, вироблення мови, а також для напруження, наприклад, під час пологів або кашлю (рис.\(\PageIndex{1}\)).
Функціонально дихальну систему можна розділити на провідну зону і дихальну зону. Провідна зона дихальної системи включає органи і структури, безпосередньо не беруть участь в газообміні. Газообмін відбувається в дихальній зоні. Провідна зона доставляє повітря в дихальну зону і з неї.
Провідна зона
Основні функції провідної зони полягають в забезпеченні маршруту вхідного і вихідного повітря, видалення сміття і хвороботворних мікроорганізмів з повітря, що поступає, а також прогрівання і зволоження повітря, що надходить. Кілька структур в межах провідної зони виконують і інші функції. Наприклад, епітелій носових ходів має важливе значення для виявлення запахів, а епітелій бронхів, який вистилає легені, може метаболізувати деякі канцерогени, що передаються повітрям.
Ніс і прилеглі до нього структури
Первинний вхід і вихід для дихальної системи здійснюється через ніс. Обговорюючи ніс, корисно розділити його на два основних розділи: зовнішній ніс, і порожнину носа або внутрішній ніс.
Зовнішній ніс складається з поверхневих і скелетних структур, які призводять до зовнішнього вигляду носа і сприяють його численним функціям (рис.\(\PageIndex{2}\)). Корінь - область носа, розташована між бровами. Міст - це частина носа, яка з'єднує корінь з рештою носа. Спинний ніс - це хребет, який проходить по довжині носа. Верхівкою є кінчик носа. Філтрум - увігнута поверхня, яка з'єднує верхівку носа з верхньою губою.
Під тонкою шкірою носа знаходяться її скелетні риси (див. Рис.\(\PageIndex{2}\)). У той час як корінь і перенісся складаються з кістки, велика частина виступаючої частини носа складається з хряща. В результаті при погляді на череп значна частина носа відсутня. Носова кістка - це одна з пари кісток, яка лежить під переніссям. Носова кістка зчленовується вище з лобовою кісткою і латерально з верхньощелепними кістками.
По обидва боки від верхівки аларові хрящі, що складаються з гіалінового хряща, утворюють медіальну частину зовнішніх ножів, вузькі отвори в кожну порожнину носа. Алае (однини = ала) утворюють бічну частину зовнішніх вузлів і відсутні хрящі. Зовнішні нори відкриваються в порожнину носа, яка розділена на лівий і правий відділи перегородкою носа. Носова перегородка утворена спереду частиною перегородкового хряща, гнучкий гіаліновий хрящ ви можете рухатися пальцями, що утворює більшість спинного носа, а ззаду - перпендикулярною пластинкою етмоїдної кістки верхньо (черепна кістка, розташована якраз ззаду від носових кісток) і тонка вомерна кістка неповноцінно (назва якої відноситься до її форми плуга).
Кожна бічна стінка носової порожнини має три кісткові виступи, звані верхньою, середньою і нижньою носовими раковинами (рис.\(\PageIndex{3}\)). Нижня носова раковина є окремими кістками, тоді як верхня і середня носові раковини є частинами етмоїдної кістки. Кілька кісток, які допомагають формувати стінки порожнини носа, мають порожнисті повітросодержащие простори, звані навколоносовими пазухами. Збільшена площа поверхні як носових порожнин, так і пазух сприяє насиченості тону вироблених звуків, про що свідчить зміна вашого голосу при закладенні носа або перевантаженні. Кожна навколоносова пазуха названа для пов'язаної з нею кістки: лобової пазухи, верхньощелепної пазухи, сфеноїдальної пазухи та етмоїдальних пазух. Подовбані пазухи також полегшують вагу черепа.
Малюнок\(\PageIndex{3}\): Верхні дихальні шляхи. Проілюстровано сагітальний відділ верхніх дихальних шляхів і навколишніх структур. Повітря проходить через зовнішній нарис і носовий переддень, коли він потрапляє в порожнину носа, яка має підняті носові раковини і пригнічені м'яси, що збільшують його площу поверхні. Носова порожнина звужується у внутрішнього нарису, який зустрічається з носоглоткою. Лобова і клиновидна пазуха показані як видовбані простору всередині лобової та клиноподібної кісток відповідно. Потім повітря проходить повз мигдалин, коли він рухається через носоглотку над язичком, ротоглотку ззаду до порожнини рота і гортань перед входом в гортань, що перевершує трахею. (Кредит зображення: «Верхній дихальний шлях» Джулі Дженкс ліцензується відповідно до CC BY 4.0 /A похідне від оригінального твору)Зовнішні ножі та носові передодні в передній частині кожної носової порожнини складаються з шкіри: вистелені стратифікованим плоскоклітинним епітелієм і містять сальні залози та волосяні фолікули, вбудовані в дерму, які служать для запобігання проходженню великих сміття, таких як бруд, через порожнину носа.
Конхи, м'яси та навколоносові пазухи вистелені слизовою оболонкою або слизовою оболонкою, яка називається дихальним епітелієм, що складається з миготливого псевдостратифікованого стовпчастого епітелію (малюнок\(\PageIndex{4}\) показує той самий епітелій, що вистилає в трахеї). Слизова пишеться з «о» - це прикметникова форма слова, тоді як слиз пишеться без «о» - це форма іменника, що використовується для опису секрету, що виробляється слизовими оболонками. Дихальний епітелій містить келихоподібні клітини, одну зі спеціалізованих стовпчастих епітеліальних клітин, які виробляють слиз для уловлювання сміття. Вії дихального епітелію допомагають видаляти слиз і сміття з носової порожнини постійним б'є рухом, підмітаючи матеріали у напрямку до глотки, яке потрібно проковтнути. Цікаво, що холодне повітря уповільнює рух вій, в результаті чого накопичується слиз, що може в свою чергу привести до нежиті під час холодів. Покриті тканиною носові раковини та м'яси всередині носових порожнин створюють турбулентний потік повітря і забезпечують збільшену площу поверхні, щоб допомогти у фільтрації, зігріванні та зволоження повітря, коли він потрапляє в організм. Капіляри, розташовані якраз під носовим епітелієм, прогрівають повітря конвекцією. Серозні та продукують слиз клітини також виділяють фермент лізоцим і білки, звані дефенсинами, які мають антибактеріальні властивості. Імунні клітини, які патрулюють сполучну тканину глибоко до дихального епітелію, забезпечують додатковий захист.
Спеціалізований нюховий епітелій, який використовується для виявлення запахів (нюх - це нюх), виявляється на верхній поверхні носової порожнини в області нюхової фораміни етмоїдної кістки і більш детально розглядається в розділі, який включає особливі органи чуття нервової системи.
Пол носової порожнини складається з піднебіння. Тверде піднебіння в передній області носової порожнини складається зі слизової, що покриває кістку, тоді як м'яке піднебіння в задній частині носової порожнини складається зі слизової, що покриває м'язову тканину. Вдихуване повітря рухається глибше у верхні дихальні шляхи, коли виходить з носових порожнин через внутрішні носові отвори, також відомі як задні носові отвори, звужується в задній частині кожної носової порожнини, і рухається в глотку.
Глотка
Глотка - це трубка, утворена скелетними м'язами і вистелена слизовою оболонкою, яка безперервна з порожнинами носа (див. Рис.\(\PageIndex{3}\)). Глотка ділиться на три основні області: носоглотку, ротоглотку і гортань (рис.\(\PageIndex{5}\)).
Носоглотка знаходиться ззаду від раковин носової порожнини, і вона призначена служити тільки дихальними шляхами. У верхній частині носоглотки знаходиться глоткова мигдалина, також звана аденоїдом, сукупністю лімфоїдної ретикулярної тканини. Функція глоткової мигдалини недостатньо вивчена, але вона містить багатий запас лімфоцитів і покрита миготливим епітелієм, який захоплює і знищує вторгаються збудники, що потрапляють під час вдихання. Глоткова мигдалина велика у дітей, але що цікаво, має тенденцію до регресу з віком і може навіть зникнути. Язичок являє собою невелику цибулинну, каплеподібну структуру, розташовану на верхівці м'якого піднебіння. І язичок, і м'яке піднебіння рухаються як маятник під час ковтання, розгойдуючись вгору, щоб закрити носоглотку, щоб запобігти потраплянню всередину носової порожнини матеріалів. Крім того, в носоглотку відкриваються слухові (євстахієві) труби, які з'єднуються з кожною порожниною середнього вуха. Це пов'язано з тим, чому застуда може призвести до вушних інфекцій.
На відміну від носоглотки, яка є проходом тільки для повітря, ротоглотка є проходом як для повітря, так і для їжі. Ротоглотка межує зверху з носоглоткою і спереду - з ротовою порожниною. Змішувачі - це отвір на з'єднанні ротової порожнини і ротоглотки (див. Рис.\(\PageIndex{3}\)). У міру того, як носоглотка стає ротоглоткою, епітелій змінюється з миготливого псевдостратифікованого стовпчастого епітелію на шаруватий плоский епітелій. Ротоглотка містить два різних набори мигдалин, піднебінні і мовні мигдалини. Піднебінна мигдалина - це одна з пари структур, розташованих латерально в ротоглотці в області змішувачів. Лінгвальна мигдалина розташована біля основи мови. Подібно до глоткової мигдалини, піднебінні і мовні мигдалини складаються з лімфоїдної тканини, і захоплюють і знищують патогени, що потрапляють в організм через ротову або носову порожнини.
Гортаноглотка поступається ротоглотці. Він продовжує шлях потрапляння всередину матеріалу і повітря до нижнього його кінця, де травна і дихальна системи розходяться. Вона знаходиться ззаду від відкритого надгортанника, дозволяючи повітрю рухатися всередину і виходити з гортані. Коли ви ковтаєте проковтнутий матеріал, надгортанник закривається і матеріал переміщається в стравохід. Розшаруватий плоский епітелій ротоглотки суцільний з гортаноглоткою.
гортань
Гортань - це хрящова структура, що поступається гортаноглотки, яка з'єднує глотку з трахеєю і допомагає регулювати обсяг повітря, що надходить і виходить з легенів, захищає дихальні шляхи від попадання всередину матеріалів, виробляє звук (рис.\(\PageIndex{6}\)). Структура гортані утворена декількома шматочками хряща. За винятком надгортанника, хрящі гортані складаються з гіалінового хряща. Три великі шматки хряща - щитовидний хрящ (передній), надгортанник (верхній) та крикоїдний хрящ (нижній) - утворюють основну структуру гортані, яка також відома як голосовий ящик. Щитовидний хрящ - це найбільший шматок хряща, який становить гортань і функціонує для формування захисного щита на передній частині гортані. Щитовидний хрящ складається з гортанної видатності, або «Адамове яблуко», яке, як правило, є більш помітним у чоловіків. Товстий крикоїдний хрящ утворює безперервне кільце навколо гортані, щоб утримувати дихальні шляхи відкритими при зміні тиску під час вентиляції. Він має більш високу задню область і коротшу передню область, що поступається щитовидному хрящу. Крикоїдний хрящ з'єднаний з щитовидним хрящем крико-щитовидної зв'язкою поперек середньої лінії спереду і з'єднаний з найбільш верхнім хрящем трахеї крикотрахеальної зв'язкою. Три менші парні хрящі - аритеноїди, роговічі та клинописі - прикріплюються до надгортанника та голосових зв'язок, а також м'язи, яка допомагає переміщати голосові зв'язки для отримання звуку.
Надгортанник, прикріплений до щитовидного хряща зв'язкою, є дуже гнучким шматочком еластичного хряща, який прив'язаний до тіла під'язикової кістки і залишається відкритим, якщо ви не ковтаєте. Під'язикова кістка також з'єднується з щитовидним хрящем через щитовидну оболонку (див. Рис.\(\PageIndex{6}\)). Між щитовидною оболонкою і надгортанником розташована амортизуюча подушечка з жирової сполучної тканини. Коли під'язикова кістка рухається під час ковтання, глотка і гортань піднімаються вгору, дозволяючи глотці розширюватися, а надгортанник розгойдуватися вниз, щоб покрити голосову щілину. Ці рухи виробляють більшу площу для проходження їжі, запобігаючи потраплянню їжі та напоїв у трахею.
Голосова щілина складається з вестибулярних складок, справжніх голосових зв'язок і простору між цими складками, через які повітря проходить до трахеї і від неї (рис.\(\PageIndex{7}\)). Вестибулярна складка, або помилковий голосовий зв'язок, є одним з пари складчастих відділів слизової оболонки, які сидять вище голосових складок і можуть функціонувати для захисту голосових складок і посилення звуку. Справжній голосовий зв'язок (або голосова складка) - це одна з білих, перетинчастих складок, прикріплених м'язом до щитовидної залози і аритеноїдних хрящів гортані на їх зовнішніх краях. Внутрішні краї справжніх голосових зв'язок містять еластичну голосову зв'язку, покриту епітеліальною тканиною, яка вібрує, коли повітря рухається по ній, щоб виробляти звук. Розмір перетинчастих складок справжніх голосових зв'язок відрізняється між особинами, виробляючи голоси з різними діапазонами висоти. Складки у самців, як правило, більше, ніж у самок, які створюють більш глибокий голос. Рухи м'язів, що прикріплюють складки до щитовидної залози і аритеноїдних хрящів, репозиціонують голосові складки, щоб регулювати висоту звуків, що видаються.
Безперервна з гортані верхня частина гортані вистелена стратифікованим плоскоклітинним епітелієм, переходячи в миготливий псевдостратифікований стовпчастий епітелій, який містить келихоподібні клітини. Подібно до носової порожнини та носоглотки, цей спеціалізований епітелій виробляє слиз для затримки сміття та патогенних мікроорганізмів під час потрапляння в трахею. Починаючи з цієї області і продовжуючи протягом більшої частини провідної зони, вії б'ють слиз вгору до гортані гортані, де її можна проковтнути вниз стравоходу в кислому середовищі шлунка, який функціонує для знищення патогенів, що потрапили в слиз. Дія вій, що рухає слиз вгору, яку потрібно проковтнути, називається слизовим ескалатором.
Трахея
Трахея (дихальна труба) простягається від гортані в сторону легенів (рис.\(\PageIndex{8}\)). Слизовий шар стінки трахеї вистелений миготливим псевдостратифікованим стовпчастим епітелієм з виділенням слизу келихоподібними клітинами і покриває пропрію пластинки ареолярної сполучної тканини. Підслизова оболонка містить щільну нерегулярну сполучну тканину і містить серомукозні залози, які виділяють мастильну слиз, яка поділяє властивості з серозною рідиною. Стінка трахеї містить від 16 до 20 складених, С-образних шматочків гіалінового хряща, які розташовані горизонтально з отвором в С на задній частині трахеї. Неповні кільця хряща забезпечують структурну підтримку, що перешкоджають руйнуванню трахеї і захищають її. Хрящі з'єднуються один з одним щільною сполучною тканиною. Фіброеластична мембрана складається з трахеальної м'язи, виконаної з гладкої мускулатури, і еластичної сполучної тканини. Це гнучка мембрана, яка охоплює щілину поперек С-образних хрящів ззаду трахеї, дозволяючи трахеї розтягуватися і трохи розширюватися під час вдиху і видиху. Його гнучкість також дозволяє трахеї вмістити всередину матеріали, що проходять через стравохід, який межує з трахеєю ззаду. Крім того, гладка мускулатура трахеї може скорочуватися, щоб під час видиху нагнітати повітря через трахею. Поверхневе обгортання трахеї є адвентицією щільної неправильної сполучної тканини.
Малюнок\(\PageIndex{8}\): Трахея. Слизова оболонка вистилає порожнистий просвіт трахеї і складається з миготливого псевдостратифікованого стовпчастого епітелію, який містить келихоподібні клітини, що покривають пропрію пластинки сполучної тканини. У підслизовій оболонці розташовуються серомукозні залози. С-образні кільця гіалінового хряща розташовані глибоко до слизової з отвором ззаду, яке охоплюється трахеальним м'язом і сполучною тканиною. Поверхневий шар трахеї - адвентиція. Стравохід розташований ззаду від трахеї. ЛМ × 120. (Кредит зображення: «Трахея» Джулі Дженкс ліцензується відповідно до CC BY 4.0 /Похідне від оригінального твору/Мікрофотографія, надана регентами Медичної школи Мічиганського університету © 2012)Бронхіальне дерево
Трахея розгалужується в правий і лівий первинний (головний) бронхи (сингулярний = бронх) у каріна. Каріна - це підвищена структура, яка містить спеціалізовану нервову тканину, яка викликає сильний кашель, якщо присутній чужорідне тіло, наприклад їжа. Ці бронхи також вистелені миготливим псевдостратифікованим стовпчастим епітелієм, що містить келихоподібні клітини, що продукують слиз (рис.\(\PageIndex{9}\)). Кільця хряща, подібні до трахеї, підтримують структуру бронхів і перешкоджають їх руйнуванню. Первинні бронхи розгалужуються на вторинні (часткові) бронхи, які доставляють повітря в окремі частки кожної легені. Вторинні бронхи розгалужуються до третинних (сегментарних) бронхів, які доставляють повітря до бронхолегеневих сегментів, що складають кожну частку. Більш детально в наступному розділі будуть висвітлені частки і бронхолегеневі сегменти легенів.
Бронхіальне дерево (або респіраторне дерево) - це збірний термін, який використовується для цих сильно розгалужених бронхів, оскільки вони нагадують гілки перевернутого дерева. Основна функція бронхів, як і інших структур провідних зон, полягає в забезпеченні проходу повітря для переміщення в кожну легеню і з неї. Крім того, слизова оболонка затримує сміття і хвороботворні мікроорганізми, вії продовжують працювати як слизовий ескалатор, переміщаючи слиз вгору до гортані, яку потрібно проковтнути. Гіаліновий хрящ міститься в стінці всіх бронхів, щоб зміцнити дихальні шляхи і допомогти їм залишатися відкритими через зміни тиску, але його кількість зменшується з кожною точкою гілки. С-образні кільця хряща в трахеї стають неправильними пластинами хряща в бронхах, які в третинних бронхах менше і спорадичніше, ніж в первинних бронхах. У бронхах присутній шар гладкої мускулатури, який може бронхозвужуватися, зробити діаметр просвіту меншим, скорочуючи гладку мускулатуру, або бронходилат, зробити діаметр просвіту більшим, розслабляючи гладку мускулатуру, регулювати потік повітря в кожному проході. Кількість гладкої мускулатури в стінці щодо діаметра просвіту збільшується з кожною точкою відгалуження, що означає, що можливість регулювати потік повітря більше в третинних бронхах, ніж в первинних бронхах.
Малюнок\(\PageIndex{9}\): Бронхіальне дерево. Трахеальна трубка утворена покладеними, С-подібними шматочками гіалінового хряща. Трахея розгалужується у карини до первинних бронхів, які доставляють повітря до кожної легені. Первинні бронхи розгалужуються у вторинні бронхи, які доставляють повітря в частки кожної легені. Вторинні бронхи розгалужуються в третинні бронхи, які доставляють повітря в бронхолегеневі сегменти кожної частки. (Кредит зображення: «Бронхіальне дерево» Джулі Дженкс ліцензується відповідно до CC BY 4.0 /Похідне від оригінального твору)Бронхи продовжують відгалужуватися від третинних бронхів, стаючи все менше і менше. Бронхіоли, які мають діаметр 1 мм або менше, далі розгалужуються, поки не стануть крихітними кінцевими бронхіолами, які призводять до структур газообміну. У кожній легені налічується приблизно 30 000 кінцевих бронхіол. У міру їх розгалуження епітелій бронхіол переходить від миготливого псевдостратифікованого стовпчастого епітелію в більш тонкий простий стовпчастий епітелій до ще більш тонкого простого кубоїдального епітелію в кінцевих бронхіолах. Вії та клітини, що продукують слиз, спорадичні у найбільших бронхіолах, а потім зникають, коли бронхіоли стають меншими. Стінки бронхіол не містять хрящів, як у бронхів, але вони мають значний шар гладкої мускулатури для зміни їх діаметра для регулювання потоку повітря.
Дихальна зона
На відміну від провідної зони, дихальна зона включає структури, які беруть безпосередню участь в газообміні. Дихальна зона починається там, де кінцеві бронхіоли приєднуються до дихальної бронхіоли, найменшого типу бронхіоли (рис.\(\PageIndex{10}\)), яка потім призводить до альвеолярного протоки, який відкривається в скупчення альвеол. Дихальні бронхіоли вистелені простим кубовидним епітелієм.
Альвеоли
Альвеолярний проток являє собою трубку, стінка якої містить гладку мускулатуру і сполучну тканину і вистелена простим кубовидним епітелієм. Кожен альвеолярний проток відкривається в скупчення альвеол. Альвеола - одна з безлічі дрібних, схожих на виноград мішечків, які прикріплені до альвеолярних протоках. У легенях в середньому близько 480 мільйонів альвеол, що дає неймовірно велику площу поверхні для газообміну.
Альвеолярний мішок - це скупчення багатьох окремих альвеол, які відповідають за газообмін. Кожен альвеолярний мішок оточений капілярним руслом з мережею капілярів, які розподіляють кілька капілярів для проходження уздовж зовнішньої сторони кожної альвеоли в альвеолярному мішку (рис.\(\PageIndex{11}\)). Дезоксигенізована кров доставляється в капілярне русло через артеріолу, що розгалужується від легеневої артерії, а насичена киснем кров збирається венулою, яка стікає в легеневу вену. Альвеола має діаметр приблизно 200 мкм з еластичними стінками, які дозволяють альвеолі розтягуватися під час забору повітря, як надування повітряної кулі, що значно збільшує площу поверхні, доступну для газообміну, а потім повернутися до меншого розміру, щоб допомогти з видихом. Альвеоли з'єднані з сусідами альвеолярними порами, які допомагають підтримувати рівний тиск повітря по всьому альвеолам і легеням.
Простий плоскоклітинний епітелій альвеолярної стінки складається з трьох основних типів клітин: альвеолярні клітини I типу, альвеолярні клітини II типу і альвеолярні макрофаги (див. Рис.\(\PageIndex{11}\)). Альвеолярні клітини I типу (вони ж пневмоцити I типу або плоскоклітинні альвеолярні клітини) - це плоскоклітинні епітеліальні клітини альвеол, які складають до 97 відсотків площі альвеолярної поверхні. Ці клітини близько 25 нм (є тисяча нанометрів в міліметрі!) товсті і мають високу проникність для газів. Альвеолярні клітини T типу II (також відомі як пневмоцити II типу або великі альвеолярні клітини) перемежовуються між клітинами I типу і виділяють легеневу поверхнево-активну речовину, речовину, що складається з фосфоліпідів та білків, що зменшує поверхневий натяг альвеол. Як і крихітні кульки, альвеоли розширюються, коли вони наповнюються повітрям під час вдиху і спускаються під час видиху. Знижений поверхневий натяг від ПАР запобігає злипання стінок кожної альвеоли закритими під час і після видиху. Альвеолярні клітини II типу також відіграють важливу роль у ініціюванні відновлення пошкодженої альвеоли. Навколо альвеолярної стінки бродить альвеолярний макрофаг, фагоцитарна клітина імунної системи, яка видаляє сміття та патогенні мікроорганізми, що досягли альвеол.
Простий плоскоклітинний епітелій, утворений альвеолярними клітинами I типу, прикріплений до тонкої еластичної базальної мембрані. Цей епітелій надзвичайно тонкий і межує з ендотеліальною оболонкою капілярів. Взяті разом альвеоли і капілярні мембрани утворюють дихальну оболонку товщиною приблизно 0,5 мм. Дихальна мембрана дозволяє газам перетинатися шляхом простої дифузії, дозволяючи кисню підхоплюватися кров'ю для транспортування, а СО 2 виділятися в повітря альвеол, що виводяться під час видиху.
РОЗЛАДИ...
Дихальна система: Астма
Астма є загальним станом, який вражає легені як у дорослих, так і у дітей. Приблизно 8,2 відсотка дорослих (18,7 мільйона) та 9,4 відсотка дітей (7 мільйонів) у Сполучених Штатах страждають на астму. Крім того, астма є найбільш частою причиною госпіталізації у дітей.
Астма - хронічне захворювання, що характеризується запаленням і набряком дихальних шляхів, і бронхоспазмами (тобто звуженням бронхіол), яке може перешкоджати потраплянню повітря в легені. Крім того, може відбуватися надмірне виділення слизу, що ще більше сприяє оклюзії дихальних шляхів (рис.\(\PageIndex{12}\)). Клітини імунної системи, такі як еозинофіли і макрофаги, також можуть брати участь в проникненні стінок бронхів і бронхіол.
Бронхоспазми виникають періодично і призводять до «нападу астми». Напад може бути спровокований такими факторами навколишнього середовища, як пил, пилок, шерсть домашніх тварин або лупа, зміни погоди, цвіль, тютюновий дим та респіраторні інфекції, або фізичними вправами та стресом.
Симптоми нападу астми включають кашель, задишку, хрипи та стиснення грудної клітини. Симптоми важкого нападу астми, який вимагає негайної медичної допомоги, включають утруднене дихання, що призводить до синіх (синюшних) губ або обличчя, сплутаність свідомості, сонливості, прискореного пульсу, пітливості та сильної тривоги. Тяжкість стану, частота нападів та виявлені тригери впливають на тип ліків, які може знадобитися людині. Довгострокові методи лікування використовуються для тих, хто має більш важку астму. Короткострокові, швидкодіючі препарати, які використовуються для лікування нападу астми, зазвичай вводяться через інгалятор. Маленьким дітям або особам, які мають труднощі з використанням інгалятора, ліки від астми можна вводити через небулайзер.
У багатьох випадках основна причина стану невідома. Однак останні дослідження показали, що певні віруси, такі як риновирус людини С (HRVC) та бактерії Mycoplasma pneumoniae та Chlamydia pneumoniae, які заражаються в дитячому або ранньому дитинстві, можуть сприяти розвитку багатьох випадків астми.
Концепція Огляд
Дихальна система відповідає за отримання кисню та позбавлення від вуглекислого газу, а також сприяння виробленню мови та відчуттю запахів. З функціональної точки зору дихальну систему можна розділити на дві основні області: провідну зону і зону дихання. Провідна зона складається з усіх структур, що забезпечують проходи для руху повітря в легені і з них: порожнини носа, глотки, гортані, трахеї, бронхів, більшості бронхіол. У носових ходах містяться раковини і м'ясорубки, які розширюють площу поверхні порожнини, що сприяє прогріванню і зволоженню повітря, що надходить, видаляючи при цьому сміття і хвороботворні мікроорганізми. Глотка складається з трьох основних відділів: носоглотки, яка безперервна з порожниною носа; ротоглотки, яка межує з носоглоткою і ротовою порожниною; і гортаноглотки, яка з'єднує ротоглотку з гортанню і стравоходом.
Гортань - це хрящова структура, яка бере участь в проходженні повітря в трахею і з неї. Надгортанник закривається під час ковтання, щоб запобігти потраплянню всередину матеріалів до трахеї. Справжні голосові зв'язки всередині голосової щілини гортані функціонують у виробництві звуку. Трахея доставляє повітря до і з бронхіального дерева, шляху розгалужених труб з декількома рівнями бронхів і крихітних бронхіол, які проводять повітря в дихальну зону. Дихальна зона включає структури легені, які беруть безпосередню участь в газообміні: дихальні бронхіоли і альвеоли. Вистилання провідної зони складається здебільшого з миготливого псевдостратифікованого стовпчастого епітелію з келихоподібними клітинами. Слиз, що виділяється келихоподібними клітинами, затримує хвороботворні мікроорганізми та сміття, тоді як б'ють вії переміщують слиз вище через слизовий ескалатор до горла, де вона ковтається. У міру того, як бронхіоли стають все менше і менше, а ближче до альвеол, епітелій стоншується і є простим плоскоклітинним епітелієм в альвеолах. Ендотелій навколишніх капілярів разом з альвеолярним епітелієм утворює дихальну оболонку. Це кров'яно-повітряний бар'єр, через який відбувається газообмін шляхом простої дифузії.
Переглянути питання
Питання: Яка з перерахованих анатомічних структур не входить в провідну зону?
А. глотка
Б. носова порожнина
С. альвеоли
Д. бронхи
- Відповідь
-
C
Питання: Яка функція раковини в носовій порожнині?
А. збільшити площу поверхні
Б. обмінні гази
С. підтримувати поверхневий натяг
D. підтримувати тиск повітря
- Відповідь
-
A
В. Крани з'єднують, яка з перерахованих нижче структур з ротоглоткою?
А. носоглотки
Б. гортань
C. носова порожнина
D. ротова порожнина
- Відповідь
-
D
В. Які з перерахованих нижче особливостей будови трахеї?
А. С-подібний хрящ
Б. гладкі м'язові волокна
C. вії
D. все вищесказане
- Відповідь
-
D
Питання: Яка з перерахованих нижче структур не входить до складу провідної зони?
А. трахея
Б. бронхи
С. термінальні бронхіоли
D. дихальні бронхіоли
- Відповідь
-
D
Питання: Яка роль альвеолярних макрофагів?
А. для виділення легеневої сурфактанту
Б. для виділення протимікробних білків
С. для видалення хвороботворних мікроорганізмів і сміття
D. для полегшення газообміну
- Відповідь
-
C
Питання критичного мислення
Питання: Опишіть три області глотки і їх функції.
- Відповідь
-
Глотка має три основні області. Перша область - носоглотка, яка з'єднана з задньою порожниною носа. Друга область - ротоглотка, яка безперервна з носоглоткою і з'єднана з ротовою порожниною у кранів. Гортаноглотка з'єднана з ротоглоткою і стравоходом і трахеєю. І ротоглотка, і гортаногортань є проходами для повітря і їжі і пиття, в той час як носоглотка розрахована тільки на повітря. Епітелій носоглотки - це миготливий псевдостратифікований стовпчастий епітелій зі слизом, що виділяють келихоподібний клітинами, щоб допомогти захопити сміття та патогени з повітря, тоді як ротоглотка та гортань вистелені стратифікованим плоскоклітинним епітелієм для додаткового захисту від стирання та впливу, пов'язаних з ковтання проковтнутої їжі і пиття.
Питання: Якщо людина отримала травму надгортанника, яким буде функціональний наслідок?
- Відповідь
-
Надгортанник - це область гортані, яка важлива під час ковтання їжі або пиття. Коли людина ковтає, глотка рухається вгору і надгортанник закривається над трахеєю, перешкоджаючи потраплянню їжі або напоїв в трахею. Якби у людини був травмований надгортанник, цей механізм був би порушений. В результаті у людини можуть виникнути проблеми з надходженням їжі або напою в трахею, а можливо, і в легені. Згодом це може спричинити виникнення інфекцій, таких як пневмонія.
Q. Порівняйте і контрастуйте провідну і дихальну зони.
- Відповідь
-
Провідна зона дихальної системи включає органи і структури, які не беруть безпосередньої участі в газообміні, але виконують інші обов'язки, такі як забезпечення проходу повітря, уловлювання і видалення сміття і хвороботворних мікроорганізмів, а також прогрівання і зволоження надходить повітря. До таких структур відносять порожнину носа, глотку, гортань, трахею, більшу частину бронхіального дерева. Дихальна зона включає в себе всі органи і структури, які беруть безпосередню участь в газообміні, включаючи дихальні бронхіоли, альвеолярні протоки, альвеоли.
Посилання
Дж., Лі WM, Лайнг ІА, Ванг F, Паппас Т, Чжан Г, Мартін AC, Khoo SK, Кокс DW, Geelhoed GC, та ін. Зв'язок між риновирусом С людини та тяжкістю гострої астми у дітей. Євро Респір (Інтернет). 2011; 37 (5) :1037—1042. [цитується 2013 бер 22]
Кумар В., Рамзі С., Роббінс С.Л. Роббінс. Основна патологія. 7-е изд. Філадельфія (Пенсильванія): Elsevier Ltd; 2005.
Мартін RJ, Крафт М, Чу HW, Бернс, Е.А., Касселл Г. Зв'язок між хронічною астмою та хронічною інфекцією. I Алергія Клініна Імунол [Інтернет]. 2001; 107 (4) :595-601. [цитується 2013 бер 22]
Окс, Маттіас та ін. «Кількість альвеол в легенях людини. » Американський журнал респіраторної та критичної медицини, vol. 169, no. 1, 2004, pp. 120—124., дої:10.1164/rccm.200308-1107oc. [Доступ до 26 квітня 2021 р.].
Глосарій
- ала
- (множина = alae) мала, спалахуюча структура ніздрі, яка утворює бічну сторону зовнішнього нарису
- алар хрящ
- хрящ, який підтримує верхівку носа і допомагає формувати ноздрі; він з'єднаний з перегородковим хрящем і сполучною тканиною алеї
- альвеолярний проток
- невелика трубка, яка веде від кінцевої бронхіоли до дихальної бронхіоли і є точкою кріплення альвеол
- альвеолярний макрофаг
- клітина імунної системи альвеоли, яка видаляє сміття і патогенні мікроорганізми
- альвеолярна пора
- отвір, що дозволяє потік повітря між сусідніми альвеолами
- альвеолярний мішок
- скупчення альвеол
- альвеоли
- невеликий, схожий на виноград мішок, який здійснює газообмін в легенях
- верхівка
- кінчик зовнішнього носа
- бронхіальне дерево
- збірна назва множинних гілок бронхів і бронхіол дихальної системи
- міст
- частина зовнішнього носа, яка лежить в області носових кісток
- бронхіола
- гілка бронхів діаметром 1 мм і менше і закінчується в альвеолярних мішках
- бронхозвуження
- скорочення гладкої мускулатури в стінці бронха або бронхіоли для зменшення обсягу просвіту і регулювання повітряного потоку
- бронходилатація
- розслаблення гладкої мускулатури в стінці бронха або бронхіоли для збільшення обсягу просвіту і регулювання повітряного потоку
- бронх
- трубка, з'єднана з трахеєю, яка розгалужується на багато дочірні компанії і забезпечує прохід для повітря, щоб надходити і виходити з легенів
- карина
- піднята структура при розходженні лівого і правого основних бронхів від трахеї, що викликає кашель, якщо виявлено чужорідне тіло (наприклад, їжа)
- провідна зона
- область дихальної системи, що включає органи і структури, що забезпечують проходи для повітря і не беруть безпосередньої участі в газообміні
- крикоїдний хрящ
- частина гортані складається з кільця хряща з широкою задньою областю і більш тонкою передньою областю; прикріплюється до стравоходу
- спинний ніс
- проміжна частина зовнішнього носа, яка з'єднує міст з верхівкою і підтримується носовою кісткою
- надгортанник
- листоподібний шматок еластичного хряща, який є частиною гортані, яка гойдається, щоб закрити трахею під час ковтання
- зовнішній наріс
- (множина = зовнішні ноздрі) відкриття ніздрі в порожнину носа
- зовнішній ніс
- область носа, яка легко помітна оточуючим
- змішувачі
- ділянку задньої порожнини рота, що з'єднує ротову порожнину з ротоглоткою
- фіброеластична мембрана
- спеціалізована мембрана, яка з'єднує кінці С-образного хряща в трахеї; містить гладкі м'язові волокна
- голосова щілина
- отвір між голосовими складками, через які проходить повітря при виробленні мови
- гортані
- область, де приєднуються дві пластинки щитовидного хряща, утворюючи випинання, відоме як «Адамове яблуко»
- гортань
- частина глотки межує з ротоглоткою верхньо і стравоходом і трахеєю неглибоко; служить маршрутом як для повітря, так і для їжі
- гортані
- хрящова структура, яка виробляє голос, перешкоджає потраплянню їжі та напоїв в трахею, регулює обсяг повітря, що надходить і виходить з легенів
- мовна мигдалина
- лімфоїдна тканина, розташована біля основи мови
- прохідний
- одне з трьох поглиблень (верхнє, середнє і нижнє) в порожнині носа, прикріплених до раковини, що збільшують площу поверхні носової порожнини
- носова кістка
- кістка черепа, яка лежить під коренем і переніссям і з'єднана з лобової і верхньощелепної кістками
- носова перегородка
- стінка, що складається з кістки і хряща, яка розділяє ліву і праву носові порожнини
- носоглотки
- частина глотки, окружена раковиною і ротоглоткою, яка служить дихальними шляхами
- ротоглотки
- частина глотки з боку носоглотки, ротової порожнини та гортані, що є проходом як для повітря, так і для їжі
- піднебінна мигдалина
- одна з парних структур, що складається з лімфоїдної тканини, розташованої спереду від язичка на даху перешийка фаусов
- навколоносових пазух
- одна з порожнин всередині черепа, яка з'єднана з раковиною, які служать для обігріву та зволоження повітря, що надходить, виробляють слиз та полегшують вагу черепа; складається з лобових, верхньощелепних, сфеноїдальних та етмоїдальних пазух
- глоткова мигдалина
- структура, що складається з лімфоїдної тканини, розташованої в носоглотці; також відомий як аденоїд
- глотки
- область провідної зони, яка утворює трубку скелетної мускулатури, вистелену дихальним епітелієм; розташований між носовими раковинами і стравоходом і трахеєю
- філтрум
- увігнута поверхня обличчя, яка з'єднує верхівку носа з верхньою губою
- первинний бронх (головний бронх)
- проходження провідної зони, що розгалужується безпосередньо від трахеї, що доставляє повітря до кожної легені
- легенева сурфактант
- речовина, що складається з фосфоліпідів і білків, що знижує поверхневий натяг альвеол; виготовлені альвеолярними клітинами II типу
- дихальна бронхіола
- специфічний тип бронхіоли, що призводить до альвеолярних мішків
- дихальний епітелій
- війчаста оболонка більшої частини провідної зони, яка спеціалізується на видаленні сміття та хвороботворних мікроорганізмів та вироблення слизу
- дихальна мембрана
- альвеолярна і капілярна стінка разом, які утворюють повітряно-кров'яний бар'єр, що полегшує просту дифузію газів
- дихальна зона
- включає структури дихальної системи, які беруть безпосередню участь в газообміні
- корінь
- область зовнішнього носа між бровами
- вторинний бронх (частковий бронх)
- прохід провідної зони розгалуження безпосередньо від первинних бронхів, що доставляє повітря до частки будь-якої легені
- перегородки хряща
- гнучкий гіаліновий хрящ, який утворює передню частину носової перегородки
- третинний бронх (сегментарний бронх)
- проходження провідної зони, що розгалужується безпосередньо від вторинних бронхів, що доставляє повітря до бронхолегеневого сегмента в межах частки будь-якої легені
- щитовидної хря
- найбільший шматок хряща, що становить гортань і складається з двох пластинки
- трахеї
- трубка, що складається з хрящових кілець і підтримуючої тканини, яка з'єднує легеневі бронхи і гортань; забезпечує шлях для входу і виходу повітря в легені
- трахеальний м'яз
- гладка мускулатура, розташована в фіброеластичної мембрані трахеї
- справжній голосовий зв'язок
- одна з пари складених, білих мембран, які мають вільний внутрішній край, який коливається, коли повітря проходить через, щоб виробляти звук
- альвеолярна клітина I типу
- плоскоклітинні епітеліальні клітини, які є основним типом клітин в альвеолярній стінці; високо проникні для газів
- альвеолярна клітина II типу
- кубоїдальні епітеліальні клітини, які є незначним типом клітин в стінці альвеоли; виділяють легеневу сурфактант
- вестибулярна складка
- частина складчастої області голосової щілини складається зі слизової оболонки; підтримує надгортанник під час ковтання